В 120 мл раствора азотной кислоты с массовой долей 7% (р= 1,03 г/мл) внесли 12,8 г карбида кальция. Сколько мл 20% соляной кислоты (р=1,1 г/мл) следует добавить к полученной смеси для полной ее нейтрализации?

Химия 9 класс Растворы и их свойства химия 9 класс задача по химии растворы азотная кислота карбид кальция соляная кислота нейтрализация массовая доля плотность раствора расчет объема раствора химические реакции растворы кислот химические уравнения Новый

Чтобы решить задачу, давайте разберем ее по шагам.

Шаг 1: Найдем массу азотной кислоты в растворе.

Мы знаем, что объем раствора составляет 120 мл и массовая доля азотной кислоты равна 7%. Сначала найдем массу всего раствора:

• Масса раствора = объем × плотность = 120 мл × 1,03 г/мл = 123,6 г

Теперь найдем массу азотной кислоты:

• Масса HNO3 = массовая доля × масса раствора = 0,07 × 123,6 г = 8,652 г

Шаг 2: Найдем количество молей азотной кислоты.

Теперь нужно перевести массу азотной кислоты в количество молей. Молярная масса HNO3 составляет примерно 63 г/моль:

• Количество молей HNO3 = масса / молярная масса = 8,652 г / 63 г/моль ≈ 0,137 моль

Шаг 3: Найдем количество молей карбида кальция.

Карбит кальция (CaC2) реагирует с водой, образуя ацетилен и гидроксид кальция. В реакции с азотной кислотой CaC2 также будет реагировать, но для нейтрализации нам нужен Ca(OH)2, который образуется в результате реакции:

• CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2

Для нейтрализации 1 моль Ca(OH)2 требуется 2 моль HNO3. Молярная масса CaC2 составляет примерно 64 г/моль:

• Количество молей CaC2 = 12,8 г / 64 г/моль = 0,2 моль

Шаг 4: Найдем количество молей HNO3, необходимое для нейтрализации CaC2.

Из реакции видно, что на 1 моль CaC2 требуется 2 моль HNO3, значит:

• Необходимое количество HNO3 = 0,2 моль × 2 = 0,4 моль

Шаг 5: Найдем, сколько HNO3 у нас есть и сколько еще нужно.

У нас есть 0,137 моль HNO3, а нужно 0,4 моль:

• Необходимое количество HNO3 = 0,4 моль - 0,137 моль = 0,263 моль

Шаг 6: Найдем, сколько мл 20% соляной кислоты нужно добавить.

Теперь найдем, сколько соляной кислоты (HCl) нам нужно для нейтрализации оставшейся HNO3. Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль. В 20% растворе HCl содержится 20 г HCl в 100 мл раствора, а плотность 20% раствора HCl равна 1,1 г/мл:

• Масса 100 мл 20% HCl = 100 мл × 1,1 г/мл = 110 г
• Масса HCl в 100 мл = 20 г

Теперь найдем количество HCl в 1 мл 20% раствора:

• Масса HCl в 1 мл = 20 г / 100 мл = 0,2 г/мл

Теперь найдем, сколько молей HCl нам нужно:

• Необходимое количество HCl = 0,263 моль
• Масса HCl = количество молей × молярная масса = 0,263 моль × 36,5 г/моль ≈ 9,6 г

Теперь найдем, сколько мл 20% HCl нам нужно для получения этой массы:

• Объем 20% HCl = масса HCl / масса HCl в 1 мл = 9,6 г / 0,2 г/мл = 48 мл

Ответ:

Для полной нейтрализации полученной смеси необходимо добавить примерно 48 мл 20% соляной кислоты.